Materiale per il corso di: Modelli Predittivi e Cambiamenti Climatici

                                           (L.M. Biologia Ambientale) - A.A. 2011/12

     

     Docente G. Redaelli (Gianluca.Redaelli@aquila.infn.it)

    Orario Lezioni: Lunedì 9:15-11:15
    Ricevimento del docente: Lunedì 14:00-16:00 su appuntamento


    Calendario Lezioni

Lu 12 Marzo 9:15-11:15	Definizione di modello numerico dell'atmosfera e diagramma dei principali processi simulati al suo interno. Weather vs Climate vs Climatology. Cambiamenti e variabilità climatica.
Lu 26 Marzo 9:15-11:15	Fasi successive nello sviluppo di un modello atmosferico: scelta di processi di riferimento e variabili, analisi di scala, coordinate, operazioni di media e parametrizzazioni. Modelli atmosferici da 0 a 3 dimensioni. Approccio euleriano vs lagrangiano.
Lu 2 Aprile 9:15-11:15	Fasi successive nello sviluppo di un modello atmosferico: scelta dei metodi di integrazione, medie temporali e tecniche statistiche (ensemble).Soluzione numerica delle equazioni alle differenze parziali: caratteristiche di ODE e PDE, separazione degli operatori.
Lu 16 Aprile 9:15-11:15	Soluzioni delle equazioni differenziali con approssimazione alle differenze finite. Criteri di convergenza e stabilità. Errore di troncamento e ordine di approssimazione. Espansione in serie di Taylor. Approssimazione alle differenze finite (centrale, in avanti e all'indietro) della derivata prima. Derivata totale scritta in forma Euleriana e Lagrangiana
Lu 23 Aprile 9:15-11:15	Operatore gradiente e scrittura della derivata totale in coordinate cartesiane. Equazione di continuità per un gas, nella formulazione per concentrazione o rapporto di mescolamento. Metodi numerici di integrazione delle equazioni differenziali alle differenze fininte: Eulero, Leap-Frog, Runge-Kutta
Gi 10 Maggio 9:15-11:15	Reazioni chimiche e fotochimiche in atmosfera. Scrittura delle velocità di reazione. Calcolo dei coefficienti e loro dipendenza da temperatura e pressione. Set di reazioni. Sistemi 'stiff'.
Lu 14 Maggio 9:15-11:15	Caratteristiche delle ODE chimiche e metodi di soluzione espliciti:Serie di taylor ed Eulero Forward.
Lu 21 Maggio 9:15-11:15	Linearizzazione delle ODE chimiche e metodi di soluzione impliciti:Eulero Backward, Simple Exponential e Quasi Steady State.
Lu 28 Maggio 9:15-11:15	Famiglie chimiche. Metodi di calcolo dei rapporti di partizione per set di reazioni unimolecolari e bimolecolari.
Lu 4 Giugno 9:15-11:15	Modelli Energy Balance. Approccio zero-dimensionale. Temperatura Effettiva e Sensibilità Climatica.
Lu 11 Giugno 9:15-11:15	Modelli Energy Balance. Approccio mono-dimensionale con calcolo del flusso meridionale di energia termica.
Ma 12 Giugno 9:15-11:15	Esercitazione Numerica su Modelli Energy Balance. Risposta della temperatura media superficiale alla variazione di parametri notevoli.